第二節(jié) 火災(zāi)發(fā)生的常見(jiàn)原因

　　一、電氣

　　二、吸煙

　　三、生活用火不慎

　　四、生產(chǎn)作業(yè)不慎

　　五、玩火

　　六、放火

　　七、雷擊

第三節(jié) 建筑火災(zāi)蔓延的機(jī)理與途徑

　　一、建筑火災(zāi)蔓延的傳熱基礎(chǔ)

　　熱量傳遞有三種基本方式，即熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。

　　(一)熱傳導(dǎo)

　　熱傳導(dǎo)又稱導(dǎo)熱，屬于接觸傳熱，是連續(xù)介質(zhì)就地傳遞熱量而又沒(méi)有各部分之間相對(duì)的宏觀位移的一種傳熱方式。

　　表 1-2-1 一些常用材料的熱導(dǎo)率

　　(二)熱對(duì)流

　　熱對(duì)流又稱對(duì)流，是指流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移，冷熱流體相互摻混引起熱量傳遞的方式。由于流體中存在溫度差，所以也必然存在導(dǎo)熱現(xiàn)象，但導(dǎo)熱在整個(gè)傳熱中處于次要地位。工程上，常把具有相對(duì)位移的流體與所接觸的固體表面之間的熱傳遞過(guò)程稱為對(duì)流換熱。

　　建筑發(fā)生火災(zāi)過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)，通風(fēng)孔洞面積越大，熱對(duì)流的速度越快;通風(fēng)孔洞所處位置越高，對(duì)流速度越快。熱對(duì)流對(duì)初期火災(zāi)的發(fā)展起重要作用。

　　(三)熱輻射

　　輻射是物體通過(guò)電磁波來(lái)傳遞能量的方式。熱輻射是因熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象。與導(dǎo)熱和對(duì)流不同的是，熱輻射在傳遞能量時(shí)不需要互相接觸即可進(jìn)行，所以它是一種非接觸傳遞能量的方式，即使空間是高度稀薄的太空，熱輻射也能照常進(jìn)行。最典型的例子是太陽(yáng)向地球表面?zhèn)鬟f熱量的過(guò)程。

　　火場(chǎng)上的火焰、煙霧都能輻射熱能，輻射熱能的強(qiáng)弱取決于燃燒物質(zhì)的熱值和火焰溫度。物質(zhì)熱值越大，火焰溫度越高，熱輻射也越強(qiáng)。輻射熱作用于附近的物體上，能否引起可燃物質(zhì)著火，要看熱源的溫度、距離和角度。

　　例：建筑保溫材料內(nèi)部傳熱的主要方式是()。(2017 真題)

　　A.絕熱

　　B.熱傳導(dǎo)

　　C.熱對(duì)流

　　D.熱輻射

　　答案： B

　　二、建筑火災(zāi)的煙氣蔓延

　　建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙氣流動(dòng)的方向通常是火勢(shì)蔓延的一個(gè)主要方向。一般，500℃以上熱煙所到之處，遇到的可燃物都有可能被引燃起火。

　　(一)煙氣的擴(kuò)散路線

　　煙氣擴(kuò)散流動(dòng)速度與煙氣溫度和流動(dòng)方向有關(guān)。煙氣在水平方向的擴(kuò)散流動(dòng)速度較小，在火災(zāi)初期為 0.1～0.3m/s，在火災(zāi)中期為 0.5～0.8m/s。煙氣在垂直方向的擴(kuò)散流動(dòng)速度較大，通常為 1～5m/s。在樓梯間或管道豎井中，由于煙囪效應(yīng)產(chǎn)生的抽力，煙氣上升流動(dòng)速度很大，可達(dá) 6～8m/s，甚至更大。

　　當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙氣在其內(nèi)的流動(dòng)擴(kuò)散一般有三條路線：第一條，也是最主要的一條是著火房間→走廊→樓梯間→上部各樓層→室外;第二條是著火房間→室外;第三條是著火房間→相鄰上層房間→室外。

　　(二)煙氣流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力

　　1.煙囪效應(yīng)

　　當(dāng)建筑物內(nèi)外的溫度不同時(shí)，室內(nèi)外空氣的密度隨之出現(xiàn)差別，這將引發(fā)浮力驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)。豎井是發(fā)生這種現(xiàn)象的主要場(chǎng)合，在豎井中，由于浮力作用產(chǎn)生的氣體運(yùn)動(dòng)十分顯著，通常稱這種現(xiàn)象為煙囪效應(yīng)。在火災(zāi)過(guò)程中，煙囪效應(yīng)是造成煙氣向上蔓延的主要因素。

　　2.火風(fēng)壓

　　火風(fēng)壓是指建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在起火房間內(nèi)，由于溫度上升，氣體迅速膨脹，對(duì)樓板和四壁形成的壓力�；痫L(fēng)壓的影響主要在起火房間，如果火風(fēng)壓大于進(jìn)風(fēng)口的壓力，則大量的煙火將通過(guò)外墻窗口，由室外向上蔓延;若火風(fēng)壓等于或小于進(jìn)風(fēng)口的壓力，則煙火便全部從內(nèi)部蔓延，當(dāng)它進(jìn)入樓梯間、電梯井、管道井、電纜井等豎向孔道以后，會(huì)大大加強(qiáng)煙囪效應(yīng)。

　　煙囪效應(yīng)和火風(fēng)壓不同，它能影響全樓。

　　3.外界風(fēng)的作用

　　(三)煙氣蔓延的途徑

　　1.孔洞開(kāi)口蔓延

　　2.穿越墻壁的管線和縫隙蔓延

　　3.悶頂內(nèi)蔓延

　　由于煙火是向上升騰的，因此頂棚上的人孔、通風(fēng)口等都是煙火進(jìn)入的通道。悶頂內(nèi)往往沒(méi)有防火分隔墻，空間大，很容易造成火災(zāi)水平蔓延，并通過(guò)內(nèi)部孔洞再向四周的房間蔓延。

　　4.外墻面蔓延

　　在外墻面，高溫?zé)釤煔饬鲿?huì)促使火焰躥出窗口向上層蔓延。一方面，由于火焰與外墻面之間的空氣受熱逃逸形成負(fù)壓，周圍冷空氣的壓力致使煙火貼墻面而上，使火蔓延到上一層;另一方面，由于火焰貼附外墻面向上蔓延，致使熱量透過(guò)墻體引燃起火層上面一層房間內(nèi)的可燃物。建筑物外墻窗口的形狀、大小對(duì)火勢(shì)蔓延有很大影響。

　　三、建筑火災(zāi)發(fā)展的幾個(gè)階段

　　(一)初期增長(zhǎng)階段

　　初期增長(zhǎng)階段從出現(xiàn)明火算起，此階段燃燒面積較小，只局限于著火點(diǎn)處的可燃物燃燒，局部溫度較高，室內(nèi)各點(diǎn)的溫度不平衡，其燃燒狀況與敞開(kāi)環(huán)境中的燃燒狀況差不多。由于可燃物性能、分布和通風(fēng)、散熱等條件的影響，燃燒的發(fā)展大多比較緩慢，有可能形成火災(zāi)，也有可能中途自行熄滅，燃燒發(fā)展不穩(wěn)定�；馂�(zāi)初起階段持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短不定。

　　(二)充分發(fā)展階段

　　在建筑室內(nèi)火災(zāi)持續(xù)燃燒一定時(shí)間后，燃燒范圍不斷擴(kuò)大，溫度升高，室內(nèi)的可燃物在高溫的作用下，不斷分解釋放出可燃?xì)怏w，當(dāng)房間內(nèi)溫度達(dá)到 400～600°C 時(shí)，室內(nèi)絕大部分可燃物起火燃燒，這種在限定空間內(nèi)可燃物的表面全部卷入燃燒的瞬變狀態(tài)，即為轟燃。轟燃的出現(xiàn)是燃燒釋放的熱量在室內(nèi)逐漸累積與對(duì)外散熱共同作用、燃燒速率急劇增大的結(jié)果。影響轟然發(fā)生最重要的兩個(gè)因素是輻射和對(duì)流情況，即建筑室內(nèi)上層煙氣的熱量得失。通常，轟然的發(fā)生標(biāo)志著室內(nèi)火災(zāi)進(jìn)入全面發(fā)展階段。但不是每個(gè)火場(chǎng)都會(huì)出現(xiàn)轟燃，大空間建筑、比較潮濕的場(chǎng)所就不易發(fā)生。

　　(三)衰減階段

　　在火災(zāi)全面發(fā)展階段的后期，隨著室內(nèi)可燃物數(shù)量的減少，火災(zāi)燃燒速度減慢，燃燒強(qiáng)度減弱，溫度逐漸下降，一般認(rèn)為火災(zāi)衰減階段是從室內(nèi)平均溫度降到其峰值的 80%時(shí)算起。隨后房間內(nèi)溫度下降顯著，直到室內(nèi)外溫度達(dá)到平衡為止，火災(zāi)完全熄滅。

　　上述后兩個(gè)階段是通風(fēng)良好情況下室內(nèi)火災(zāi)的自然發(fā)展過(guò)程。實(shí)際上，一旦室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，常常伴有人為的滅火行動(dòng)或自動(dòng)滅火設(shè)施的啟動(dòng)，因此會(huì)改變火災(zāi)的發(fā)展過(guò)程。不少火災(zāi)尚未發(fā)展就被撲滅，這樣室內(nèi)就不會(huì)出現(xiàn)破壞性的高溫。如果滅火過(guò)程中，可燃材料中的揮發(fā)分并未完全析出，可燃物周圍的溫度在短時(shí)間內(nèi)仍然較高，易造成可燃揮發(fā)分再度析出，一旦條件合適，可能會(huì)出現(xiàn)死灰復(fù)燃的情況，這種情況不容忽視。